微粒子检测传感器和微粒子检测装置的制作方法

本发明涉及一种微粒子检测传感器，其检测例如空气中的灰尘、烟草的烟等的微粒子。

背景技术：

微粒子检测传感器将来自发光元件的输出光(照射光束)照射到光接收元件的光接收视线范围(检测区域)内，并且通过由光接收元件检测照射到该光接收视线范围内的微粒子而产生的散射光，从而检测微粒子的有无。具体地，可以基于散射光的量(亮度)、检测频率来检测微粒子的密度(脏污度)、微粒子的类型。

以往的微粒子检测传感器方法可以大致分为两种：平均浓度方法和粒子计数方法。平均浓度方法是通过以脉冲点亮发光元件，并在点亮的时间内检测照射到光接收元件的光接收视线范围内的微粒子而产生的散射光的量来检测微粒子的数量的方法。另一方面，粒子计数方法是使发光元件常亮，检测由于微粒子在会聚而成的输出光的光束内通过而产生的散射光的强度和频率，并检测微粒子的类型和浓度的方法。

例如，在专利文献1中公开了使用平均浓度方法的微粒子检测传感器。另外，例如，在专利文献2中公开了使用粒子计数方法的微粒子检测传感器。

在这种微粒子检测传感器中，由于需要检测输出光照射到光接收元件的光接收视线范围内的微粒子而产生的散射光，因此需要将来自发光元件的输出光照射至光接收元件的光接收视线范围内。因此，在以往的微粒子检测传感器中，例如，如专利文献3中所公开的那样，为了将来自发光元件的输出光引导至光接收元件的光接收视线范围内，与发光元件分开地设置壳体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国公开专利公报“专利第3574354号公报”

专利文献2：日本国公开专利公报“特开2016-224034号公报”

专利文献3：日本公开专利公报“特开2018-128905号公报”

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题

近年来，随着微粒子检测传感器的普及，由于期望检测各个位置的微粒子浓度，因此要求微粒子检测传感器的小型化。然而，设置以往的外壳的构造不利于微粒子检测传感器的小型化和薄型化。另外，在制造微粒子检测传感器过程中，需要一个单独的外壳的构件，产生安装工时等对低成本化不利。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种可以实现微粒子检测传感器的小型化、薄型化且可以以低成本制造的微粒子检测传感器。

解决问题的方案

(1)本发明的一实施方式的微粒子检测传感器包括发光元件，其输出输出光；光接收元件，其检测通过对光接收视线范围内的微粒子照射所述输出光而产生的散射光；透光树脂，其封装所述发光元件和所述光接收元件；以及反射面，其设置于所述透光树脂处，并将从所述发光元件出射的所述输出光朝向所述光接收视线范围并反射。

(2)另外，本发明的一实施方式在上述(1)的构成的基础上，向所述光接收视线范围照射的所述输出光的光束直径等于或小于所述反射面的形成宽度。

(3)另外，本发明的一实施方式在上述(2)的构成的基础上，所述反射面缩窄所述输出光的光束直径并将所述输出光朝向所述光接收视线范围反射。

(4)另外，本发明的一实施方式在上述(1)至(3)的构成的基础上，所述光接收视线范围的视线方向与由所述反射面反射的所述输出光的光轴方向呈大致90度的角度。

(5)另外，本发明的一实施方式在上述(1)至(4)的构成的基础上，由所述反射面反射的所述输出光的强度分布的半值强度宽度与1/e²的强度宽度之比大于高斯分布之比。

(6)另外，本发明的一实施方式在上述(1)至(5)的构成的基础上，所述输出光是红外光，所述光接收元件在红外线波长区域具有感度，所述透光树脂不透射可见光，而透射所述红外光。

(7)另外，本发明的一实施方式在上述(1)至(5)的构成的基础上，所述发光元件是vcsel(verticalcavitysurfaceemittinglaser，垂直腔面发射激光器)。

(8)另外，本发明的一实施方式在上述(7)的构成的基础上，所述反射面是平面。

(9)另外，本发明的一实施方式上述(8)的构成的基础上，所述发光元件具有输出所述输出光的多个发光点。

(10)另外，本发明的一实施方式在上述(1)至(9)的构成的基础上，在所述反射面上沉积有金属薄膜。

(11)另外，本发明的一实施方式在上述(1)至(10)的构成的基础上，在所述光接收视线范围内的所述透光树脂上设有光接收透镜。

(12)另外，本发明的一实施方式在上述(1)至(11)的构成的基础上，所述发光元件与所述光接收元件由相互分离的所述透光树脂封装。

(13)另外，本发明的一实施方式在上述(1)至(12)的构成的基础上，在除去所述光接收视线范围的部分处设有遮光树脂。

(14)另外，本发明的一实施方式在上述(1)至(12)的构成的基础上，在除去所述光接收视线范围的部分处设有金属屏蔽层。

(15)另外，本发明的一实施方式的微粒子检测装置，包括：上述(1)至(14)的微粒子检测传感器；以及壳体，其配置有所述微粒子检测传感器，在所述壳体内设有用于捕获所述微粒子的风扇。

发明效果

根据本发明，可以实现微粒子检测传感器的小型化、薄型化，且以低成本制造的微粒子检测传感器。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的微粒子检测传感器的基本构成的剖面的概略图。

图2是表示图1所示的微粒子检测传感器的基本构成的上表面的概略图。

图3是表示图1所示的微粒子检测传感器的基本构成的概要的立体图。

图4是表示图1所示的微粒子检测传感器的电路构成例的图。

图5是表示图4所示的微粒子检测传感器的平均浓度方法的动作例的图。

图6是表示图4所示的微粒子检测传感器的粒子计数方法的动作例的图。

图7是表示输出光的光束强度分布是一般的高斯分布的情况的动作例的图。

图8是表示输出光的光束强度分布均匀化时的动作例的图。

图9是表示上述微粒子检测传感器的变形例1的基本构成的剖面的概略图。

图10是表示上述微粒子检测传感器的变形例2的基本构成的剖面的概略图。

图11是表示上述微粒子检测传感器的变形例3的基本构成的剖面的概略图。

图12是表示上述微粒子检测传感器的变形例4的基本构成的剖面的概略图。

图13是表示当输出光为一个时的动作例的图。

图14是表示当输出光为两个时的动作例的图。

图15是表示上述微粒子检测传感器的变形例5的基本构成的剖面的概略图。

图16是表示上述微粒子检测传感器的变形例6的基本构成的剖面的概略图。

图17是表示上述微粒子检测传感器的变形例7的基本构成的剖面的概略图。

图18是表示上述微粒子检测传感器的变形例8的基本构成的剖面的概略图。

图19是表示实施方式5所涉及的微粒子检测装置的基本构成的概要的立体图。

图20是表示图19所示的微粒子检测装置的剖视图。

图21是表示图19所示的微粒子检测传感器的变形例的概略图。

图22是表示图21所示的微粒子检测装置的剖视图。

具体实施方式

〔实施方式1〕

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。

(粒子检测传感器1的构成例)

图1是表示本实施方式所涉及的微粒子检测传感器1的基本构成的剖面的概略图。图2是表示图1所示的微粒子检测传感器1的基本构成的上表面的概略图。图3是表示图1所示的微粒子检测传感器1的基本构成的概要的立体图。

在微粒子检测传感器1中，发光元件3和光接收元件6被芯片键合在同一基板2上，并且通过引线键合而电连接。用单一的透光树脂5封装光接收元件6和发光元件3。另外，反射面7设置于透光树脂5的端面，该反射面7在从发光元件3出射输出光8的方向上反射该输出光8，并且使输出光8朝向光接收元件6的光接收视线范围(检测区域)10并将其反射。

反射面7由透光树脂5的端面形成，并且优选地在如图3所示的方向上具有弯曲面，以便将输出光8会聚在光束会聚位置12处。如图1所示，发光元件3的输出光8被反射面7反射，并且光束直径缩窄在光接收元件6的光接收视线范围10内。并且，当微粒子11通过时，来自微粒子11的散射光13入射至光接收元件6中，并且从微粒子检测传感器1输出与散射光13相对应的检测信号。并且，在后续说明微粒子检测传感器1的动作。

通过采用这种构成，无需如以往那样单独设置壳体、透镜，就可以将来自发光元件3的输出光8引导至光接收视线范围10。另外，可以利用透光树脂5对发光元件3和光接收元件6进行树脂封装的同时设置光学的构造。

因此，由于不需要以往的微粒子检测传感器所需的外壳，因此可以实现微粒子检测传感器1小型化、薄型化。另外，由于不需要安装外壳，因此可以减少材料，并且可以省去组装它们的工时。因此，可以实现以更低成本的微粒子检测传感器1。

在本构成例中，来自发光元件3的输出光8被反射面7反射，并且缩窄了光束直径后的输出光8被照射到光接收元件6的光接收视线范围10内，但在此时，照射到光接收视线范围10的输出光8的宽度优选为不超过反射面7的形成宽度。因此，不再需要输出光8检测在微粒子检测传感器1上方(即，在透光树脂5的上表面上方)的空间中的微粒子11。因此，可以实现更薄型化的微粒子检测传感器1。

另外，由于能够使输出光8在光接收元件6的光接收视线范围10内且靠近光接收元件6的光接收面，因此能够增大入射到光接收元件6的散射光13的强度。因此，能够实现可检测更稳定的信号的微粒子检测传感器1。

在本构成例中，通过设为光接收元件6的光接收视线范围10的视线方向与被反射面7反射的输出光8的光轴方向为大致90度的配置，优选在光接收视线范围10内产生散射光13。因此，即使没有设置用于引导散射光13的外壳，也可以适当地检测散射光13，并且可以实现更以低成本的微粒子检测传感器1。

此外，由于从光接收元件6观察时发光元件3在光接收视线范围10之外，因此可以防止来自发光元件3的输出光8直接入射至光接收元件6。因此，可以消除由于输出光8直接入射到光接收元件6中而产生的散粒噪声。由此，由于提高了s/n比，可以进行更稳定的微粒子11的检测。

另外，在发光元件3的波长为可见光区域的情况下，优选使透光树脂5透明，此时，有可能会误检测为在室内照明、太阳光的可见光区域内的外部干扰光入射至光接收元件6的光接收视线范围10内。因此，通过将发光元件3的波长设定为红外线区域，并由不透射可见光而透射红外光的树脂来形成透光树脂5，从而能够减弱室内照明、太阳光的可见光区域的外部干扰光向光接收元件6的入射。从而，可以实现不受外部干扰光影响、输出稳定的微粒子检测传感器1。

(微粒子检测传感器1的基本动作)

接下来，说明微粒子检测传感器1的电路构成、平均浓度方法的微粒子检测传感器1的动作以及粒子计数方法的微粒子检测传感器1的动作。

图4是微粒子检测传感器1的电路构成的例子。发光元件3连接到发光元件驱动电路27，并且发光元件3通过发光元件驱动电路27产生的电流而发光。发光元件3的输出光8被引导到光接收元件6的检测视线区域。当此处存在微粒子11时，其散射光13入射至光接收元件6中。

入射到光接收元件6的散射光13成为信号电流23，并通过与光接收元件6连接的电流电压转换电路25转换为电压，并通过后续连接的放大电路部26、耦合电容28、放大电路部26放大并输入到运算处理部29中。

在运算处理部29中，转换为电压的散射光13由a/d转换电路30进行a/d转换，由运算处理电路32进行运算处理，然后由串行输出电路31转换为串行信号，并作为粒子检测传感器1的输出而输出。

(平均浓度方法的微粒子检测传感器1的动作)

图5是表示平均浓度方法的微粒子检测传感器1的动作的概要的图。图5的上排为发光元件3的驱动电流的随时间的变化。下排是放大电路部的输出电压的例子。

如图5的上排所示，在平均浓度方法中，发光元件3被脉冲驱动。光接收元件6中仅在发光元件3发光的时间入射来自微粒子11的散射光13，并且在放大电路部26中被放大成如图5的下排所示的波形。

放大电路部26的输出电压与散射光13成比例。即，输出电压与微粒子11的浓度成比例地增加或减少。放大电路部26的输出电压由运算处理部29的a/d转换电路30在与发光元件3的驱动时刻同步的时刻进行a/d转换，并且在运算处理之后作为串行信号输出。

在平均浓度方法中，在发光元件3发光的时刻接收微粒子11的散射光13。此时，当微粒子11的空间上的存在率低时，由于根据发光的时刻而产生微粒子数量的增加或减少，并且输出电压的增加或降低，输出有可能会变得不稳定。为了减少这种情况，优选在光接收元件6的光接收视线范围10内广泛地照射发光元件3的输出光8，以便可以接收更多的微粒子11的散射光13。

(粒子计数方法的微粒子检测传感器1的动作)

图6是表示粒子计数方法的微粒子检测传感器1的动作的概要的图。图6的上排为发光元件3的驱动电流的随时间的变化。下排是放大电路部26的输出电压的例子。

如图6的上排所示，在粒子计数方法中，发光元件3为常亮。当微粒子11通过发光装置3的输出光8的光束上时，光接收元件6中入射散射光13，并且在放大电路部26中被放大成如图6的下排所示的波形。

放大电路部26的输出电压通过次级连接的a/d转换电路30被定期地进行a/d转换，当接收到超过预先设定的阈值电压的信号时，判断为有微粒子11通过，运算处理部29对每单位时间的个数进行计数并且输出为计数值或浓度。另外，还可以基于放大电路部26的输出电压的峰值大小(峰值)来检测通过的微粒子11的大小。

如图6所示，输出电压的峰值在大微粒子通过时增大，而在小微粒子通过时减小。根据该信息，可以知道每种粒子大小的浓度，从而可以检测出更高精度的浓度。

在粒子计数方法中，检测通过发光元件3的输出光8的一个微粒子11的散射光13。为了减少当多个微粒子11通过发光元件3的输出光8的光束中时产生的误计数以使该散射光13放大且可稳定地检测，优选地将发光元件3的输出光8在光接收元件6的光接收视线范围10内缩窄成较小的光束。由此，单位体积的强度增加，因此可以防止多个微粒子11的同时检测。

在本构成例中，当反射输出光8并形成光束时，可以将光束的强度分布优化为粒子计数方法。具体地，具有形成如通常的高斯分布那样的宽裙裾形状的强度分布，在中心附近具有恒定强度的区域(光束强度平坦的区域)且具有窄裙裾形状的强度分布的光束的方法(以下光束强度分布平均化的方法)。

本方法可以通过光学地优化反射面7的形状来实现。以下，基于图7以及图8说明当光束的强度分布均匀化时的效果。

图7示出了发光元件3的输出光的光束强度分布是一般的高斯分布的情况的动作例。图8示出了利用本构成例的光束强度分布均匀化的功能从发光元件3生成光束时的动作例。

图7的(a)和8的(a)示出了光束的强度分布，图7的(b)和8的(b)示出了微粒子a、b和c通过光束的情况，并且图7的(c)和8的(c)示出了由于通过微粒子而产生放大电路的输出的输出电压波形。

图7的(a)是呈通常的高斯分布形状的强度分布的例子。其为峰值以中心向左右变宽的弱强度分布的裙裾的形状。比较半值宽度和1/e²的强度宽度时，1/e²的强度宽度较大。换句话说，半值宽度/1/e²的宽度之比小。

如图7的(b)所示，当微粒子a、b和c依次通过时，在放大电路部的输出处产生图7的(c)所示的信号。

当微粒子a、b和c穿过具有通常的强度分布的光束时，即使通过了相同尺寸的微粒子，信号的大小仍取决于其通过位置。例如，当设定图7的(c)所示的阈值电压时，不对微粒子b的通过进行计数。当光束的强度分布中存在偏差时，存在如上所述的问题。

图8的(a)是本构成例中的强度分布平均化的光束的强度分布的例子。在峰值附近具有强度恒定的区域，且其为窄裙裾的形状。半值宽度与1/e²的强度宽度之间的差接近，并且半值宽度与1/e²强度宽度的比大于为高斯分布的情况下的比。

图8的(c)中示出了输出波形。与图7中的通常强度分布的光束的情况相比，输出信号具有相同的强度，并且不会缺少微粒子b的通过的计数。

通过设置根据本构成的光束强度分布平均化的方法，可以防止由光束的强度分布引起的不稳定性。由此，能够提供可稳定检测的微粒子检测传感器1。

(变形例1以及2)

在上述实施方式中，示出了主要适用于上述粒子计数方法的构成例。即，示出了缩窄光束直径使发光元件3的输出光8在光接收元件6的光接收视线范围10内尽可能小的构成例。另一方面，为了实现适合于平均浓度方法的结构，可以改变反射面7的形状从而容易地进行优化，使得发光元件3的输出光8可以在光接收元件6的光接收视线范围10内被广泛地照射。

图9中示出使输出光8a通过反射面7成为平行光，以使发光元件3的输出光8广泛地照射到光接收元件6的光接收视线范围10的情况下的微粒子检测传感器1a(变形例1)的构成例。另外，图10中示出通过反射面7在不超过光接收元件6的检测范围内平缓地扩展发光元件3的输出光8b，以便更广泛地照射发光元件3的输出光8的情况下的微粒子检测传感器1b(变形例2)的构成例。

如本变形例那样，通过采用使输出光8a通过反射面7成为平行光并反射的构成、或者通过反射面7在不超过光接收元件6的检测范围内平缓地扩展发光元件3的输出光8b并反射的构成，以平均浓度方法也可以容易地实现适当的微粒子检测传感器1a或1b。

(变形例3)

另外，发光元件3作为示例可以例举led(lightemittingdiode，发光二极管)、vcsel。如以上实施方式中所述，为了优化粒子计数方法，需要将从发光元件3输出的输出光8的光束直径缩窄得更小并增加输出光8的强度。

图11中示出当发光元件3a是vcsel时的微粒子检测传感器1c的构成例的概略图。在vcsel的情况下，可以将发射角缩窄得更小。因此，不必缩窄反射面7处的输出光8c的光束直径，也不必使反射面7设为环状面之类的复杂的构成，只要在透光树脂5上设置易于形成的平面的反射面7a即可。因此，可以容易地形成微粒子检测传感器1c。

如上所述，与led相比，vcsel通常具有大的发光输出，并且由于出射角度小，因此可以进一步缩窄光束直径。因此，由于与led相比可以提高每单位体积的输出强度，因此发光元件3a优选为vcsel。由此，能够提高微粒子11的散射光13的强度，能够实现输出稳定的微粒子检测传感器1c。

(变形例4)

图12中示出当发光元件3b为vcsel并且发光元件3b具有多个发光点时的构成例的概略图。如上所述，由于vcsel可以减小发射角，所以可以使反射面7a为平面。当反射面7a是平面时，通过使用具有多个发光点的发光元件3b，可以容易地使多束输出光8d的光束向光接收视线范围10照射。

通过将8d向光接收视线范围10照射的输出光的光束设为多束，可以增加信号的输出计数，因此，可以实现可更稳定检测的微粒子检测传感器1d。

以下，说明当将输出光束8d的光束(以下，有时简称为光束)设为多束时的效果。图13和图14中示例出一束光束和两束光束时的动作。各图的(a)表示微粒子11穿过光束的状态，并且各图的(b)分别示出放大电路部26的输出信号。

比较图13的(b)和图14的(b)，则可知通过将光束设为多束由此增加了放大器电路部26的输出信号。由此，能够实现可稳定检测的微粒子检测传感器1d。

(变形例5)

关于上述实施方式中的反射面7，可以通过沉积金属薄膜并设置沉积面15来增加反射率。由此，能够提高微粒子11的散射光13的强度，能够实现输出稳定的微粒子检测传感器1e。

图15示出了微粒子检测传感器1e的基本构成的剖面的概略图。微粒子检测传感器1e为如下构成，在接收来自微粒子11的散射光13的光接收元件6的光接收视线范围10上的透光树脂5处中设置有光接收透镜14。

通过设置光接收透镜14，可以有效地会聚微粒子11的散射光13。因此，由于信号强度增加，所以可以实现输出稳定的微粒子检测传感器1e。另外，由于不需要与光接收元件6分开设置独立的光接收透镜，因此可以进一步实现的微粒子检测传感器1e的小型化、薄型化。另外，由于在制造时不需要安装光接收透镜组，因此可以以更低成本地制造微粒子检测传感器1e。

(变形例6)

当用透光树脂5封装光接收元件6和发光元件3时，可以分离透光树脂5来封装发光元件3和光接收元件6。

图16中示出包括彼此分离的透光树脂5a和透光树脂5b的微粒子检测传感器1f的基本构成的剖面的概略图。如图16所示，在微粒子检测传感器1f中，能够减少在透光树脂5内反射并从发光元件3向光接收元件6入射的杂散光16(参照图15)。由此，能够减少产生除散射光13以外引起的电流，并且能够减少由杂散光16入射而在光接收元件6中产生的散粒噪声。由此，由于可以提高s/n比，因此可以实现可更稳定检测的微粒子检测传感器1f。

(变形例7)

在上述变形例6中，还可以在封装有光接收元件6的透光树脂5b周围，在不遮挡光接收元件6的光接收视线范围10的范围内设置遮光树脂18。

图17示出设置有遮光树脂18的微粒子检测传感器1g的基本构成的剖面的概略图。如图17所示，通过设置遮光树脂18，可以进一步减少来自发光元件3的杂散光16，并且可以进一步减少由于杂散光16而在光接收元件6中产生的散粒噪声。由此，能够实现可更稳定检测的微粒子检测传感器1g。

(变形例8)

在上述变形例6中，还可以在封装有光接收元件6的透光树脂5b周围，在不遮挡光接收元件6的光接收视线范围10的范围内设置金属屏蔽层19。

图18示出设置有金属屏蔽层19的微粒子检测传感器1h的基本构造的剖面的概略图。如图18所示，通过设置金属屏蔽层19，除了进一步减少来自发光元件3的杂散光16之外，还减少从外部向接收光接收元件6和与该光接收元件6连接的基板2入射的电磁噪声等的外部噪声。由此，能够实现可更稳定检测的微粒子检测传感器1h。

〔实施方式2〕

以下，说明本发明的其它实施方式。并且，为了便于说明，对与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的附图标记，并不再重复说明。

在本实施方式中，说明搭载了上述实施方式中说明的微粒子检测传感器1的设备50的一方式。在本实施方式的设备50中，除了搭载了上述微粒子检测传感器1以外，优选还在内部设置从外部捕获微粒子11的风扇。在设备50中，通过也采用这种构造，可以实现小型化、薄型化，并且可以稳定地检测。

(设备50的构成例)

图19中示出搭载有本实施方式发明的设备50的例子的概略图。另外，图20中示出了图19的概略图中的a-a’的剖面。

设备50的壳体51中设置有吸气孔52和排气孔53。壳体51中搭载有微粒子检测传感器1，并且在排气孔53附近设置有风扇55。此外，壳体51中设置有配置空间56。在该配置空间56内，根据设备50的用途配置有空气净化装置和离子发生装置等的各种装置。

设备50通过风扇55的旋转从吸气孔52吸入微粒子11，并且从排气孔53排出微粒子11。以光接收元件6的光接收视线范围10配置在来自吸气孔52的微粒子11通过的位置处的方式搭载微粒子检测传感器1。通过本构成，可以利用微粒子检测传感器1检测由风扇55从吸气孔52吸入的微粒子11。

在微粒子检测传感器1中，通过将发光元件3的输出光8的光束直径的宽度设置为反射面7的形成宽度以下，可以降低微粒子11的检测位置。因此，即使在薄型化的设备50中也可以检测到微粒子11。另外，由于不需要在微粒子检测传感器1上设置用于对输出光8进行导光的外壳，因此能够实现小型的设备50。

如上所述，根据本构成，即使在小型、薄型的装置50中也能够检测微粒子11。另外，在本构成中，风扇55的位置没有限定。只要是可以从吸气孔52吸入微粒子11的构成，则风扇55的位置不受限定。此外，只要微粒子11通过光接收元件6的光接收视线范围10，则微粒子检测传感器1的位置不受限定。此外，在本构成中，示出了从吸气孔52吸入的例子，但是也可以反转风扇55的风向来反转微粒子11的流动。即为空气从排气孔53吸入并从吸气孔52排出的构成。只要是微粒子11通过光接收元件6的光接收视线范围10的构成，则微粒子11的流动方向不受限定。

(变形例)

通过将微粒子检测传感器1和风扇55搭载在省略了设置空间56的较小的壳体51a，也可以构成微粒子检测装置50a。图21中示出搭载有微粒子检测传感器1和风扇55的微粒子检测装置50a的概略图。另外，图22中示出微粒子检测装置50a的a-a'的剖面。

壳体51a中设置有吸气孔52和排气孔53。在壳体51a的内部设置有风扇55，通过风扇55的旋转从吸气孔52吸入微粒子11，并且从排气孔53排出微粒子11。

在微粒子检测装置50a中，微粒子检测传感器1也设置在来自吸气孔52的微粒子11通过的位置。通过本构成，可以利用微粒子检测传感器1检测由风扇55从吸气孔52吸入的微粒子11。

根据该变形例，能够实现小型、薄型且利用风扇55捕获外部的微粒子11的微粒子检测装置50a。如上所述，可以将微粒子检测传感器1容易地搭载在微粒子检测装置50a中，并且在实现了小型化、薄型化的微粒子检测装置50a中可以检测出微粒子11。

如上所述，在微粒子检测装置50a中，如上所述，微粒子检测传感器1、风扇55的位置以及微粒子11的方向也不受限定。

〔总结〕

本发明的方式1所涉及的微粒子检测传感器包括：发光元件，其输出输出光；光接收元件，其检测通过对光接收视线范围内的微粒子照射所述输出光而产生的散射光；透光树脂，其封装所述发光元件和所述光接收元件；以及反射面，其设置于所述透光树脂处，并将从所述发光元件出射的所述输出光朝向所述光接收视线范围并反射。

根据上述构成，由于反射面设置于透光树脂，因此，无需单独设置壳体、透镜，就能够将来自发光元件的输出光引导至光接收视线范围内。因此，可以实现微粒子检测传感器的小型化、薄型化，且以低成本制造的微粒子检测传感器。

本发明的方式2所涉及的微粒子检测传感器在上述的方式1中，向所述光接收视线范围照射的所述输出光的光束直径等于或小于所述反射面的形成宽度。

根据上述构成，由于可以抑制向光接收视线范围照射的输出光的光束直径的扩展，因此可以进一步实现微粒子检测传感器的薄型化。

本发明的方式3所涉及的微粒子检测传感器在上述的方式2中，所述反射面缩窄所述输出光的光束直径并将所述输出光朝向所述光接收视线范围反射。

根据上述构成，可以适当地使输出光的会聚位置靠近光接收元件的光接收面，并且可以增加入射至光接收元件中的微粒子的散射光的强度。因此，可以进行更稳定的微粒子检测。

本发明的方式4所涉及的微粒子检测传感器在上述的方式1中，所述光接收视线范围的视线方向与由所述反射面反射的所述输出光的光轴方向呈大致90度的角度。

根据上述构成，即使不使用壳体，散射光也可以由光接收元件适当地接收。另外，由于可以防止来自发光元件的输出光直接进入光接收元件的杂散光，因此可以消除由杂散光引起的散粒噪声。由此，由于s/n比(signalnoise比，信噪比)上升，可以进行更稳定的微粒子检测。

本发明的方式5所涉及的微粒子检测传感器在上述的方式1中，由所述反射面反射的所述输出光的强度分布的半值强度宽度与1/e²的强度宽度之比大于高斯分布之比。

根据上述构成，形成在反射面的输出光的强度分布不是像高斯分布那样的宽裙裾的形状，而是成为在中心附近具有恒定光束强度的区域的窄裙裾的分布。从而，例如，由于可以减少由通过输出光的光束会聚位置的微粒子的位置而产生的光接收元件的信号强度的波动，因此可以进行更稳定的微粒子检测。

本发明的方式6所涉及的微粒子检测传感器在上述的方式1至5中，所述输出光是红外光，所述光接收元件在红外线波长区域具有感度，所述透光树脂不透射可见光，而透射所述红外光。

根据上述构成，由于可以消除室内光和太阳光等的外部干扰光的影响，因此可以进行更稳定的微粒子的检测。

本发明的方式7所涉及的微粒子检测传感器在上述的方式1至5中，所述发光元件是vcsel(verticalcavitysurfaceemittinglaser，垂直腔面发射激光器)。

根据上述构成，可以将来自发光元件的输出光缩窄成小地光束直径。由此，微粒子的散射光的强度增加，因此可以进行更稳定的检测并且可以使微粒子检测传感器的输出稳定。

本发明的方式8所涉及的微粒子检测传感器在上述的方式7中，所述反射面是平面。

根据上述构成，由于发光元件是vcsel，所以可以将输出光的方向角抑制得更小，从而不必形成环状面之类的复杂的反射面。由此，可以提供简易形成的平面的反射面，并且便于微粒子检测传感器的制造。

本发明的方式9所涉及的微粒子检测传感器在上述的方式8中，所述发光元件具有输出所述输出光的多个发光点。

根据上述构成，由于反射面为平面，因此通过设置具有多个发光点的发光元件，能够适当地将多束输出光的光束照射至光接收元件的光接收视线范围。由此，由于在输出光内通过的微粒子的频率增加，可以进行更稳定的微粒子检测。

本发明的方式10所涉及的微粒子检测传感器在上述的方式1至5中，在所述反射面上沉积有金属薄膜。

根据上述构成，可以增加反射面的反射率，并且可以增加照射到光接收视线范围的输出光的强度。由此，微粒子的散射强度增加，并且可以进行更稳定的检测。

本发明的方式11所涉及的微粒子检测传感器在上述的方式1至5中，在所述光接收视线范围内的所述透光树脂上设有光接收透镜。

根据上述构成，可以在不设置单独的透镜的情况下提高散射光的集光率，并且可以提高散射光的强度，从而可以以低成本保持小型化，并且可以进行稳定的检测。

本发明的方式12所涉及的微粒子检测传感器在上述的方式1至5中，所述发光元件与所述光接收元件由相互分离的所述透光树脂封装。

根据上述构成，由于可以减少对光接收元件的微粒子的检测没有贡献且从发光元件入射到光接收元件的杂散光，可以减少由杂散光产生的散粒噪声。由此，光接收元件的检测变得更加稳定，因此可以使微粒子检测传感器的输出稳定。

本发明的方式13所涉及的微粒子检测传感器在上述的方式12中，在除去所述光接收视线范围的部分处设有遮光树脂。

根据上述构成，可以进一步减少对光接收元件的微粒子的检测没有贡献且从发光元件入射到光接收元件的杂散光。因此，可以使微粒子检测传感器的输出更稳定。

本发明的方式14所涉及的微粒子检测传感器在上述的方式1至5中，在除去所述光接收视线范围的部分处设有金属屏蔽层。

根据上述构成，可以减少对光接收元件的微粒子的检测没有贡献的从发光元件入射到光接收元件的杂散光，并且可以防止电磁噪声从外部流入。因此，可以防止由于外部因素引起的异常检测，并且可以使微粒子检测传感器的输出更稳定。

本发明的方式15所涉及的微粒子检测装置包括：上述方式1至5的微粒子检测传感器；以及壳体，其配置有所述微粒子检测传感器，在所述壳体内设有用于捕获所述微粒子的风扇。

根据上述构成，能够实现微粒子检测装置的小型化和薄型化且可以低成本制造的微粒子检测装置。

本发明不限于上述各实施方式，能在权利要求所示的范围中进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。而且，能够通过组合各实施方式分别公开的技术方法来形成新的技术特征。

附图标记说明

1、1a～h粒子检测传感器

2基板

3、3a、3b发光元件

5、5a、5b透光树脂

6光接收元件

7、7a反射面

8、8a、8b输出光

10光接收视线范围

11微粒子

13散射光

14光接收透镜

15沉积面

16杂散光

18遮光树脂

19金属屏蔽层

23信号电流

25电流电压转换电路

26放大电路部

27发光元件驱动电路

28耦合电容

29运算处理部

30a/d转换电路

31串行输出电路

32运算处理电路

50设备

50a微粒子检测装置

51壳体

52吸气孔

53排气孔

55风扇